การรับรู้ คือคำที่เราใช้เรียกกิจกรรมทางจิต เช่น การมองเห็น การใส่ใจ การจดจำ และการแก้ปัญหา การศึกษาเกี่ยวกับการรับรู้คือการศึกษาเกี่ยวกับ กระบวนการรับรู้ ที่รับ ส่ง และประมวลผลข้อมูล กระบวนการเหล่านี้ทำงานอยู่ตลอดเวลาที่เราตื่น และเป็นส่วนหนึ่งของบุคลิกภาพ สติปัญญา และวิธีการที่เรามีปฏิสัมพันธ์ทางสังคม การทำความเข้าใจกระบวนการเหล่านี้คือการเข้าใจความหมายของการเป็นมนุษย์ในระดับหนึ่ง แหล่งกำเนิดทางชีววิทยาของกระบวนการเหล่านี้อยู่ในสมอง และในสาขาจิตเวชศาสตร์และประสาทวิทยาศาสตร์ บางครั้งก็ถือว่าเกี่ยวข้องกับจิตใจ

เราจะเรียนรู้เกี่ยวกับกระบวนการทางปัญญาได้อย่างไร? การพิจารณาตนเอง การตระหนักรู้ถึงสิ่งที่เรากำลังทำเมื่อเราฟัง พูด และจดจำนั้น เป็นหนทางหนึ่งที่จะช่วยให้เราเข้าใจกระบวนการเหล่านั้น แต่ก็ไม่สามารถบอกได้ทั้งหมด ส่วนใหญ่เป็นเพราะการพิจารณาตนเองมีข้อจำกัดที่สำคัญอย่างหนึ่ง คือ มันใช้กระบวนการทางปัญญาเพื่อศึกษาตัวกระบวนการทางปัญญานั้นเอง ปัญหาอีกประการหนึ่งในการศึกษาเรื่องการรับรู้คือ กระบวนการทางปัญญาเป็นกระบวนการส่วนตัว ซ่อนเร้น ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่การมีอยู่ของมันก็ไม่มีใครสงสัย และมีการศึกษาทางวิทยาศาสตร์บนพื้นฐานของหลักฐานทางอ้อม เช่นเดียวกับสิ่งที่ไม่สามารถมองเห็นได้ (เช่น อนุภาคย่อยอะตอมหรือหลุมดำในอวกาศ) ผ่านวงจรของการสังเกตและการกำหนดสมมติฐาน ทฤษฎีต่างๆ ที่กำลังกำหนดและเปลี่ยนแปลงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับ สมอง และ จิตใจ จึงได้รับการพัฒนาขึ้น

ก่อนทศวรรษ 1960 จิตวิทยาถูกครอบงำโดยลัทธิพฤติกรรมนิยม ซึ่งเน้นทฤษฎีการเรียนรู้และการวางเงื่อนไขเป็นวิธีการปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม และลดทอนความสำคัญของการศึกษาประสบการณ์ส่วนตัวที่ไม่สามารถสังเกตได้ ลัทธิพฤติกรรมนิยมมองมนุษย์ส่วนใหญ่เป็นสิ่งมีชีวิตที่ว่างเปล่าและไร้ซึ่งการกระทำใดๆ ซึ่งถูกหล่อหลอมโดยสิ่งแวดล้อม

นับตั้งแต่ทศวรรษ 1960 ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับความรู้ความเข้าใจและกระบวนการทางปัญญาได้ก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว ทศวรรษ 1960 นำมาซึ่งทฤษฎีใหม่ๆ ในด้านการรับรู้ ความสนใจ ความจำ ภาษา และการแก้ปัญหา รวมถึงวิธีที่กระบวนการทางปัญญาเหล่านี้ส่งผลต่อพฤติกรรมที่สังเกตได้ของเรา เช่น ซึมเศร้า ทฤษฎีใหม่เหล่านี้ได้แสดงให้เห็นว่ามนุษย์เป็นสิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาด มีทรัพยากรทางจิต มากมายและหลากหลาย ซึ่งมนุษย์ใช้ในการประมวลผลข้อมูลอย่างกระตือรือร้นและเลือกสรร เพื่อโต้ตอบกับสิ่งแวดล้อม สิ่งแวดล้อมยังคงมีความสำคัญ แต่ไม่ใช่แหล่งที่มาของคำอธิบายอีกต่อไป แต่กลับกลายเป็นแหล่งข้อมูล ข้อมูลในสิ่งแวดล้อมมีความสำคัญก็ต่อเมื่อได้รับการเลือก เข้ารหัส จัดเก็บ และประมวลผลโดยสิ่งมีชีวิตของมนุษย์เท่านั้น จิตวิทยาความรู้ความเข้าใจศึกษาเกี่ยวกับกระบวนการทางปัญญา ได้แก่ การรับรู้ ความสนใจ การเก็บรักษาชั่วคราวและถาวร ความเข้าใจ การเก็บรักษา และการผลิตภาษา การเรียนรู้และการให้เหตุผลเชิงแนวคิด การแก้ปัญหา การให้เหตุผลแบบนิรนัย รวมถึงการเรียนรู้และการทำโดยอัตโนมัติของทักษะการเคลื่อนไหว เนื่องจากกระบวนการทางความคิดเป็นส่วนสำคัญที่อยู่คู่กับอัตลักษณ์ความเป็นมนุษย์ จึงมีการศึกษากระบวนการเหล่านี้ด้วยวิธีการที่หลากหลาย ประสาทวิทยาและจิตวิทยา รวมถึงปรัชญา มานุษยวิทยา และวิทยาการคอมพิวเตอร์ เป็นเพียงตัวอย่างบางส่วนเท่านั้น

วิทยาศาสตร์การรู้คิดในศตวรรษที่ 21 ส่วนใหญ่เป็นสาขาสหวิทยาการ และการศึกษาเกี่ยวกับสมองโดยใช้เทคโนโลยีการถ่ายภาพและการตรวจสอบระบบประสาทที่ก้าวหน้าขึ้นเรื่อยๆ ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเพิ่มความรู้ทางสรีรวิทยาที่สำคัญเพื่อทำความเข้าใจกระบวนการทางจิตได้ การสำรวจบริเวณสมอง หน้าที่ของสมอง และโครงสร้างของสมองที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาเกี่ยวกับกระบวนการรู้คิดเป็นเรื่องปกติในปัจจุบัน และความท้าทายหลักสำหรับวิทยาศาสตร์การรู้คิดและวิทยาศาสตร์การรู้คิดทางประสาทคือการพัฒนาทฤษฎีอธิบายที่บูรณาการปัจจัยทางประสาทการรู้คิด สิ่งแวดล้อม สรีรวิทยาของระบบประสาท โครงสร้างทางระบบประสาท พันธุกรรมของระบบประสาท และพัฒนาการของระบบประสาท